科学技术和市场经济的飞速发展,促使无人机在物流快递行业的应用得到了高度重视,各物流企业纷纷尝试用无人机配送快递。物流无人机的发展给当前低空空域的布局带来了巨大的挑战,在规定的空域下为物流无人机规划出合理可行的配送路径,是缓解低空空域压力的方法之一。同时物流无人机配送中心的合理选择,如何保证物流无人机配送过程中的安全性风险最小以及规划出多条无碰撞且总目标成本最小的可行路径,对于物流无人机的运行安全和提升物流无人机的配送效率具有非常重要的意义。本文针对这一系列问题展开了以下研究:首先,本文根据物流无人机的研究现状和发展趋势进行了分析,说明无人机在物流快递行业应用的积极作用,针对物流配送中心选址、物流无人机安全碰撞风险以及配送路径规划等问题的背景知识进行了相关说明。然后,针对物流无人机配送中心选址问题,结合物流无人机的特性及限制因素,考虑配送中心任务需求约束,建立相关数学模型,在研究了萤火虫算法的原理之后,对其进行改进,在此基础上对选址问题进行仿真验证,得出合理的配送中心及其所属收货点。之后,针对物流无人机执行配送任务过程中的安全性风险进行了分析研究,在对有人航空器之间的碰撞风险进行研究分析之后,结合物流无人机的空域限制、多种安全飞行限制因素等,分别改进了冲突区域碰撞风险模型和REICH碰撞理论模型,分别研究了物流无人机与其他无人机之间的碰撞风险和物流无人机与有人驾驶航空器之间的碰撞风险,基于安全性风险标准分别确定安全风险等级。最后,结合物流无人机安全碰撞风险的研究,对其进行无碰撞路径规划研究,考虑物流无人机的自身限制和威胁约束,配送任务的需求约束,建立无碰撞配送路径规划数学模型,在研究模拟退火算法以及蚁群算法的基础上,将二者结合,并对混合模拟退火-蚁群算法进行改进,利用改进后的算法对路径规划问题进行仿真,生成合理的无碰撞配送路径,与模拟退火算法和蚁群算法及其混合算法进行比较,验证改进算法的有效性。